WO2003030516A1 - Method for transmitting charges determining signals over a data transmission path and device for voltage level generation - Google Patents

Method for transmitting charges determining signals over a data transmission path and device for voltage level generation Download PDF

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WO2003030516A1
WO2003030516A1 PCT/EP2002/010593 EP0210593W WO03030516A1 WO 2003030516 A1 WO2003030516 A1 WO 2003030516A1 EP 0210593 W EP0210593 W EP 0210593W WO 03030516 A1 WO03030516 A1 WO 03030516A1
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WO
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voltage level
unit
driver
data transmission
transmission path
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PCT/EP2002/010593
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French (fr)
Inventor
Gerhard Paoli
Dietmar STRÄUSSNIGG
Original Assignee
Infineon Technologies Ag
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04M—TELEPHONIC COMMUNICATION
    • H04M15/00—Arrangements for metering, time-control or time indication ; Metering, charging or billing arrangements for voice wireline or wireless communications, e.g. VoIP
    • H04M15/28—Arrangements for metering, time-control or time indication ; Metering, charging or billing arrangements for voice wireline or wireless communications, e.g. VoIP with meter at substation or with calculation of charges at terminal
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04M—TELEPHONIC COMMUNICATION
    • H04M15/00—Arrangements for metering, time-control or time indication ; Metering, charging or billing arrangements for voice wireline or wireless communications, e.g. VoIP

Definitions

  • the present invention relates generally to a method for transmitting charge determination signals via a data transmission path, and in particular relates to a method for transmitting charge determination signals in which a line voltage level can be specified, and a device for generating voltage levels.
  • DSL Digital Subscriber Line
  • ADSL Asymmetrie Digital Subscriber Line, asymmetrical digital subscriber line
  • data is asymmetrical, i.e. transmit at different speeds depending on the direction.
  • there is a transmission from a switching center to a subscriber station with a data transmission rate of 8 Mbit / s, while a data transmission rate from a subscriber side to a switching side (upstream upstream) is a maximum of 1 Mbit / s.
  • ADSL Advanced Driver Assistance Systems
  • So-called fee determination signals at certain frequencies are transmitted from the switching center to the subscriber station for billing or for billing telephone calls when using data transmission lines.
  • voltage levels are specified for the charge determination signals, which can vary depending on the country. It should be noted here that the required voltage levels of the charge determination signals (also referred to as teletax signals) must be designed independently of a respective line impedance of one or more data transmission path units.
  • an estimate of a driver input voltage level is carried out at the input of a driver circuit and compared with a desired setpoint value of a driver input voltage level.
  • an amplitude or a voltage level of the charge determination signal is changed until the target value is reached or until a control error is 0.
  • ADSL Advanced Driver Assistance System
  • the overall circuitry becomes very sensitive to load changes on the line due to the interaction of the adaptation filter unit with the ADSL data transmission path or with the at least one data transmission path unit.
  • An essential idea of the invention is to determine a line voltage level on the basis of a detected output current of the driver device and known longitudinal Resistive elements, longitudinal blind elements, transverse resistance elements and transverse blind elements of the at least one matching filter unit and to determine on the basis of known data transmission path capacitances, data transmission path inductances and data transmission path resistances of the at least one data transmission path unit.
  • an influence of a complex (frequency-dependent) gain factor of an amplifier unit present in the driver device must be eliminated.
  • an influence of filter cross currents and line cross currents must be compensated for by the adaptation filter unit or the data transmission path unit, so that an insensitivity to load changes on the transmission line is achieved.
  • the method according to the invention for transmitting fee determination signals via a data transmission path essentially has the following steps:
  • the charge determination signals are provided as sinusoidal signals which can be transmitted via the data transmission path unit.
  • the charge determination signals are transmitted with predeterminable frequencies from the switching center to the subscriber station.
  • the frequencies 16 kHz and 12 kHz are advantageously used over conventional telephone lines.
  • the required driver output voltage level is provided independently of a line impedance of the data transmission path.
  • An overall voltage drop across the matching filter unit and the at least one data transmission path unit is advantageously determined, so that a corresponding driver output voltage level can be specified.
  • a feedback resistance element and a feedback dummy element in a feedback branch of an amplifier unit of the driver device expose a sequence-dependent gain factor such that a predeterminable constant line voltage level is maintained for at least one frequency at which the charge determination signals are to be transmitted.
  • the predeterminable total voltage drop for setting the line voltage level is provided as a function of the driver output voltage level.
  • a predeterminable filter cross current is provided which can be set as a function of series resistance elements, series blind elements, series resistance elements and cross blind elements of the matching filter unit.
  • a predefinable longitudinal filter current is provided which, together with the filter transverse current, represents the output current of a modified driver device.
  • the device according to the invention for the transmission of charge determination signals also has:
  • a driver device for providing an output current and a driver output voltage level as a function of a driver input voltage level, a line voltage level being adjustable at a line impedance;
  • a current detection unit for determining the output current which is output by the driver device to the matching filter unit and to the at least one data transmission path unit; c) a current signal adaptation unit for adapting a current signal output by the ⁇ tro detection unit in order to obtain an adapted current signal, so that further processing in a filter device and in a control device is advantageously made possible;
  • an adaptation filter unit for adapting the driver device to at least one data transmission path unit.
  • FIG. 1 shows a block diagram of a circuit arrangement for the transmission of billing signals for a conventional transmission of billing signals via conventional telephone lines;
  • FIG. 2 shows a block diagram of a circuit arrangement for transmitting charge determination signals in ADSL methods according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 In the block diagram of a circuit arrangement for the transmission of charge determination signals shown in FIG. 1, three essential blocks are shown, ie a driver device 201, a filter device 109 and a control device 115.
  • An output current 100 output by the driver device 201 is shown here as a data transmission path through a series resistance element 124a, wherein at the output of the driver device 201 a driver output voltage level 108 with respect to a ground connection 133 provided.
  • the output current 100 causes a total voltage drop 136a across the series resistance element 124a, so that a line voltage level 101 over a line impedance 102 which is connected in series with the series resistance element 124a is reduced in accordance with a voltage divider, ie the driver output voltage level 108 corresponds to the sum of the total voltage drop 13 ⁇ a and the line voltage level 101.
  • the line longitudinal current 135 flowing through the line impedance 102 corresponds to the output current 100 of the driver device 201.
  • driver device 201 will be explained in more detail below.
  • An essential component of driver device 201 is an amplifier unit 104, which can be designed, for example, as an operational amplifier.
  • a current detection unit 103 is attached to the output of the amplifier unit 104 and supplies a current signal 204 which corresponds to the output current 100, so that a precise detection of the output current 100 is provided.
  • the current detection unit 103 can be designed, for example, as a Hall sensor. Furthermore, the current detection unit 103 can be provided by a shunt resistance element, a tap at the connections of the shunt resistance element providing a voltage drop which is proportional to the output current and which can be used as a current signal 204.
  • the current signal 204 is fed to a current signal adjustment unit 203, in which a level of the current signal can be adjusted by an adapted current signal
  • the amplifier unit 104 can comprise one of a feedback resistance element 105 and a feedback dummy element 106 existing feedback branch, whereby a modified driver device 202 is obtained.
  • the feedback resistor element 105 and the feedback dummy element 106 in the feedback branch of the amplifier unit 104 in the modified driver device 202 are designed both as passive elements (such as resistance elements R, inductive dummy elements L and capacitive dummy elements C) and as active elements could be.
  • the two elements arranged in the feedback branch serve, i.e. the feedback resistance element 105 and the feedback dummy element 106 to eliminate an influence of a complex, frequency-dependent gain factor of the amplifier unit 104 in order to eliminate an influence of cross currents which can occur in an adaptation filter unit 123.
  • the matching filter unit 123 consists of a series resistor, which is formed by a series resistor element 124 and a series dummy element 125, in the case shown a series reactive inductance, whereas a series resistor consists of a series resistance element 126 and a series dummy element 127, in this case a transverse capacitance is formed.
  • the series resistor is arranged between an input connection and an output connection of the matching filter unit, while the transverse resistance is arranged between the input connection and a ground connection 133.
  • the currents occurring in the matching filter unit ie a longitudinal filter current 131 and a cross filter current 132 form the total output current 100 of the modified driver device 201, while the sizes of the longitudinal filter current 131 and the cross filter current 132 depend on the circuit elements 124, 125, 126 and 127 present in the matching filter unit 123.
  • the output port of the matching filter unit 123 is connected to an input port of the data transmission path unit 122.
  • a cross current occurs again in the data transmission path unit, so that the longitudinal filter current 131 flowing through the matching filter unit 123 is modified into a longitudinal line current 135 in such a way that the longitudinal filter current 131 forms the sum of the longitudinal line current 134 and the longitudinal line current 135.
  • the line cross current 134 flows from the input connection of the data transmission path unit 122 via a data transmission path capacitance 128 and via a parallel connection of a data transmission path inductance 129 and a data transmission path resistor 130 to the ground connection 133.
  • the longitudinal line current 135 flows through the line impedance 102 already described with reference to FIG. 1, as a result of which a voltage drop occurs at the line impedance, i. a line voltage level 101 is produced, which can be tapped between an output connection of the data transmission path unit 122 and the ground connection 133.
  • the driver output voltage level 108 provided by the modified driver device 202 is reduced by a total voltage drop 136, which drops across the series connection from the data transmission path unit 122 and the matching filter unit 123.
  • the devices 109 and 115 shown in FIGS. 1 and 2 have the same structure in terms of structure, but use different determination methods for determining the output current of the corresponding driver devices 201 and 202.
  • the control device 115 works as a digital control device, while all other circuit components including filter units 110, 112 work in the analog range. It can be clearly seen that an analog-digital conversion of signals which are led from the filter device 109 to the control device 115 is therefore required in an analog-digital converter 112.
  • the adapted current signal 205 is fed via an input connection of the filter device 109 to a pre-filter unit 110, which serves as an anti-aliasing filter, the output signal of the pre-filter unit 110 being fed to the analog-digital converter 111.
  • the digitized output signal of the analog-digital converter 111 is fed to a digital filter unit 114 and a determination unit 116. Since fee determination signals have a fixed, predeterminable frequency, for example 16 kHz or 12 kHz, and are also sinusoidal, the transfer function of the digital filter unit 114 consists of a single complex number, which is multiplied in a multiplication unit 121 by an output signal of an actuating unit 120.
  • a determination of a transmission function of the at least one data transmission path for the at least one frequency at which the fee determination signals are to be transmitted from a switching center to a subscriber station is determined.
  • the output signal of the determination unit 116 is fed to a setpoint comparison unit 118, into which a setpoint 117 can be entered, so that a control signal 119 can be provided as the output signal of the setpoint comparison unit 118, which is a difference to be regulated between the predefinable setpoint 117 and that determined by the determination unit 116 determined actual signal corresponds.
  • the control signal 119 is fed to the control unit 120, whereby an output signal of the control device 115 is provided after multiplication with the output signal of the digital filter unit 114.
  • the digital output signal of the control device 115 is fed to the digital-to-analog converter 113 of the filter device 109 in order to obtain an analog signal which is proportional to the digital output signal of the control device 115 and which is fed to a post-filter unit 112 of the filter device 109.
  • Filtering in the post-filter unit 112 of the filtering device 109 serves to filter out a post-filtering of oversampled components which lie outside a transmission band of a transmission frequency range.
  • the filtered signal is received by the filter device 109 as a driver input voltage level 107, which is between an output connection of the filter device 109 and can be tapped from the ground connection 133, output by the filter device 109 and fed to the driver device 201 (FIG. 1) or the modified driver device (FIG. 2).
  • this driver input voltage level 107 is no longer based on an estimate, as in methods for transmitting charge determination signals, but rather on an analysis of a network consisting of the data transmission path unit 122, the adaptation filter unit 123 and the modified driver device 202, an influence of cross currents in the Eliminate matching filter unit 123 and the at least one data transmission path unit 122, so that a constant, predeterminable line voltage level 101 can be maintained at line impedance 102.

Abstract

The invention relates to a method for the transmission of charges determining signals over a data transmission path, wherein a line voltage level (101) is predetermined, wherein the output voltage (100) supplied by a driver device (201) is determined by a voltage detecting device (103). A transmission function of the data transmission path is determined for at least one frequency by means of which the charges determining signals are transmitted from a central office to a subscriber's station. A set value (117) is inputted into a set value comparing unit (118) in order to provide a control signal (119). The output voltage (100) is modified in such a way that the inputted set value (117) in impinged upon with the transmission function of the data transmission path depending on the control signal (119) and a driver output voltage level (108) is outputted by the driver device (209), whereby the line voltage level (101) is predetermined.

Description

Verfahren zum Übertragen von Gebührenbestimmungssignalen über einen Datenübertragungspfad und Vorrichtung zur Spannungspe- gelgenerierungMethod for transmitting charge determination signals via a data transmission path and device for generating voltage levels
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein ein Verfahren zum Übertragen von Gebührenbestimmungssignalen über einen Datenübertragungspfad, und betrifft insbesondere ein Verfah- ren zum Übertragen von Gebührenbestimmungssignalen, bei dem ein Leitungsspannungspegel vorgebbar ist, sowie eine Vorrichtung zur Spannungspegelerzeugung.The present invention relates generally to a method for transmitting charge determination signals via a data transmission path, and in particular relates to a method for transmitting charge determination signals in which a line voltage level can be specified, and a device for generating voltage levels.
Zur Übertragung von Daten über herkömmliche Telefonleitungen, beispielsweise über herkömmliche Kupfer-Doppeladern, werden Verfahren, welche mit DSL (Digital Subscriber Line = digitale Teilnehmerleitung) -Verfahren bezeichnet werden, in vielfältiger Weise eingesetzt.Methods which are referred to as DSL (Digital Subscriber Line) methods are used in various ways for the transmission of data via conventional telephone lines, for example via conventional copper pairs.
Insbesondere verbreitet ist ein asymmetrisches DSL-Verfahren (ADSL = Asymmetrie Digital Subscriber Line, asymmetrische digitale Teilnehmerleitung) , wobei vermittlungsseitige und teilnehmerseitige Anpassfiltereinheiten, auch als Splitterfilter bezeichnet, eingesetzt werden, um herkömmliche Telefo- nie (POT = Piain Old Telephonie) und ADSL-Anwendungen zur Datenübertragung zu trennen.An asymmetrical DSL method (ADSL = Asymmetrie Digital Subscriber Line, asymmetrical digital subscriber line) is particularly widespread. Separate applications for data transmission.
Bei dem asymmetrischen DSL-Verfahren werden Daten asymmetrisch, d.h. je nach Richtung unterschiedlich schnell übertra- gen. Typischerweise erfolgt eine Übertragung von einer Vermittlungsstelle zu einer Teilnehmerstelle mit einer Datenübertragungsrate von 8 MBit/s, während eine Datenübertragungsrate von einer Teilnehmerseite zu einer Vermittlungsseite (upstream = stromaufwärts) maximal 1 MBit/s beträgt.With the asymmetrical DSL method, data is asymmetrical, i.e. transmit at different speeds depending on the direction. Typically, there is a transmission from a switching center to a subscriber station with a data transmission rate of 8 Mbit / s, while a data transmission rate from a subscriber side to a switching side (upstream = upstream) is a maximum of 1 Mbit / s.
Es sei darauf hingewiesen, dass eine Datenübertragungsgeschwindigkeit stromabwärts wie stromaufwärts von einer Lei- tungslänge abhängig ist. Ein wesentlicher Vorteil einer Verwendung von ADSL-Verfahren besteht darin, dass vorhandene Kabelnetze, beispielsweise Kupfer-Doppeldrahtleitungen, herkömmliche Telefonleitungen etc., weiterhin zur Datenübertra- gung benutzt werden können.It should be noted that a data transfer rate downstream as well as upstream from a line length is dependent. A major advantage of using ADSL methods is that existing cable networks, for example copper double-wire lines, conventional telephone lines, etc., can continue to be used for data transmission.
Zur Vergebührung bzw. zur Abrechnung von Telefonaten bei einer Benutzung von Datenübertragungsleitungen werden sogenannte Gebührenbestimmungssignale bei bestimmten Frequenzen, typischerweise bei Frequenzen von 16 kHz bzw. 12 kHz von der Vermittlungsstelle zur Teilnehmerstelle übertragen.So-called fee determination signals at certain frequencies, typically at frequencies of 16 kHz or 12 kHz, are transmitted from the switching center to the subscriber station for billing or for billing telephone calls when using data transmission lines.
Hierbei sind im Rahmen zulässiger Toleranzen Spannungspegel für die Gebührenbestimmungssignale vorgegeben, welche länder- spezifisch variieren können. Hierbei ist zu beachten, dass die geforderten Spannungspegel der Gebührenbestimmungssignale (auch als Teletax-Signale bezeichnet) unabhängig von einer jeweiligen Leitungsimpedanz einer oder mehrerer Datenübertragungspfadeinheiten ausgelegt werden müssen.Here, within the scope of permissible tolerances, voltage levels are specified for the charge determination signals, which can vary depending on the country. It should be noted here that the required voltage levels of the charge determination signals (also referred to as teletax signals) must be designed independently of a respective line impedance of one or more data transmission path units.
In herkömmlicher Weise wird eine Schätzung eines Treiberein- gangsspannungspegels am Eingang einer Treiberschaltung durchgeführt und mit einem gewünschten Sollwert eines Treiberein- gangsspannungspegels verglichen. In einer Stelleinheit einer Regeleinrichtung wird eine Amplitude bzw. ein Spannungspegel des Gebührenbestimmungssignals so lange verändert, bis der Sollwert erreicht ist bzw. bis ein Regelfehler 0 ist.In a conventional manner, an estimate of a driver input voltage level is carried out at the input of a driver circuit and compared with a desired setpoint value of a driver input voltage level. In an adjusting unit of a control device, an amplitude or a voltage level of the charge determination signal is changed until the target value is reached or until a control error is 0.
Für herkömmliche POTs-Anwendungen ist es ausreichend, den Treibereingangsspannungspegel am Eingang der Treibereinrichtung zu regeln, da ein Spannungsabfall an einem nachfolgenden Längswiderstandselement bzw. einer nachfolgenden Beschaltung, insbesondere einer nachfolgenden Schutzbeschaltung vernachlässigbar ist.For conventional POTs applications, it is sufficient to regulate the driver input voltage level at the input of the driver device, since a voltage drop at a subsequent series resistance element or a subsequent circuit, in particular a subsequent protective circuit, is negligible.
In nachteiliger Weise lassen sich herkömmliche Verfahren zur Spannungspegelerzeugung von Gebührenbestimmungssignalen nicht für ADSL-Verfahren, welche über POTs-Anwendungen betrieben werden, einsetzen, da nicht-standardkonforme Spannungspegel an der Leitung bzw. an der mindestens einen Datenübertragungspfadeinheit auftreten. Dies resultiert aus der Tatsache, dass ein Einfluss einer externen Beschaltung durch beispielsweise eine Anpassfiltereinheit (auch als Splitterfiltereinheit bezeichnet) , einem Transformator für eine ADSL- Datenübertragung, einer Impedanzsynthese an der Teilnehmer- leitungsschnittstellenschaltung (SLIC = Subscriber Line In- terface Circuit) nicht mehr vernachlässigt werden kann.Disadvantageously, conventional methods for voltage level generation of charge determination signals cannot be used use for ADSL methods, which are operated via POTs applications, since non-standard voltage levels occur on the line or on the at least one data transmission path unit. This results from the fact that an external circuit no longer influences, for example, an adaptation filter unit (also referred to as a splitter filter unit), a transformer for ADSL data transmission, an impedance synthesis on the subscriber line interface circuit (SLIC = Subscriber Line Interface Circuit) can be neglected.
Weiterhin ist es nachteilig, dass die Gesamtbeschaltung durch ein Zusammenwirken der Anpassfiltereinheit mit dem ADSL- Datenübertragungspfad bzw. mit der mindestens einen Daten- Übertragungspfadeinheit sehr empfindlich in Bezug auf Laständerungen an der Leitung wird.Furthermore, it is disadvantageous that the overall circuitry becomes very sensitive to load changes on the line due to the interaction of the adaptation filter unit with the ADSL data transmission path or with the at least one data transmission path unit.
Es ist somit in nachteiliger Weise nicht ausreichend, lediglich einen Treibereingangsspannungspegel am Eingang einer Treibereinrichtung konstant zu halten.It is therefore disadvantageously not sufficient to merely keep a driver input voltage level constant at the input of a driver device.
Es ist somit eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Spannungspegel direkt an der Übertragungsleitung, d.h. einen Leitungsspannungspegel zu regeln, wobei von einer Treiberein- richtung ein definierter Treiberausgangsspannungspegel bereitgestellt wird.It is thus an object of the present invention to measure a voltage level directly on the transmission line, i.e. to regulate a line voltage level, a defined driver output voltage level being provided by a driver device.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das im Patentanspruch 1 angegebene Verfahren sowie durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9 gelöst.This object is achieved according to the invention by the method specified in patent claim 1 and by a device with the features of patent claim 9.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den ünteransprüchen.Further refinements of the invention result from the subordinate claims.
Ein wesentlicher Gedanke der Erfindung besteht darin, einen Leitungsspannungspegel auf der Grundlage eines erfassten Ausgangsstroms der Treibereinrichtung sowie bekannter Längs- Widerstandselemente, Längsblindelemente, Querwiderstandselemente und Querblindelemente der mindestens einen Anpassfiltereinheit sowie auf der Grundlage bekannter Datenübertragungspfadkapazitäten, Datenübertragungspfadinduktivitäten und Datenübertragungspfadwiderstände der mindestens einen Datenübertragungspfadeinheit zu bestimmen.An essential idea of the invention is to determine a line voltage level on the basis of a detected output current of the driver device and known longitudinal Resistive elements, longitudinal blind elements, transverse resistance elements and transverse blind elements of the at least one matching filter unit and to determine on the basis of known data transmission path capacitances, data transmission path inductances and data transmission path resistances of the at least one data transmission path unit.
Weiterhin muss ein Einfluss eines komplexen (frequenzabhängigen) Verstärkungsfaktors einer in der Treibereinrichtung vorhandenen Verstärkereinheit eliminiert werden. Darüber hinaus muss ein Einfluss von Filterquerströmen und Leitungsquerströmen durch die Anpassfiltereinheit bzw. die Datenübertragungspfadeinheit kompensiert werden, so dass eine ünemp- findlichkeit gegenüber Laständerungen an der Übertragungslei- tung erreicht wird.Furthermore, an influence of a complex (frequency-dependent) gain factor of an amplifier unit present in the driver device must be eliminated. In addition, an influence of filter cross currents and line cross currents must be compensated for by the adaptation filter unit or the data transmission path unit, so that an insensitivity to load changes on the transmission line is achieved.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Übertragen von Gebührenbestimmungssignalen über einen Datenübertragungspfad weist im Wesentlichen die folgenden Schritte auf:The method according to the invention for transmitting fee determination signals via a data transmission path essentially has the following steps:
a) Bestimmen eines Ausgangsstroms, der von der Treibereinrichtung bereitgestellt wird, mittels einer Stromerfassungseinheit;a) determining an output current, which is provided by the driver device, by means of a current detection unit;
b) Bestimmen einer Übertragungsfunktion des Datenubertragungspfads für mindestens eine Frequenz, bei welcher die Gebührenbestimmungssignale von einer Vermittlungsstelle zu einer Teilnehmerstelle zu übertragen sind, wobei ein Einfluss des frequenzabhängigen Verstärkungsfaktors einer Verstärker- einheit in der Treibereinrichtung zu eliminieren ist;b) determining a transmission function of the data transmission path for at least one frequency at which the fee determination signals are to be transmitted from a switching center to a subscriber station, an influence of the frequency-dependent gain factor of an amplifier unit in the driver device being eliminated;
c) Eingeben eines Sollwertes in eine Sollwertvergleichseinheit einer Regeleinrichtung, um ein Steuersignal bereitzustellen;c) inputting a setpoint into a setpoint comparison unit of a control device in order to provide a control signal;
d) Modifizieren des Ausgangsstroms derart, dass der eingegebene Sollwert mit dem Ausgangssignal einer Bestimmungsein- heit, das dem aktuellen Leitungsspannungspegel entspricht, übereinstimmt; undd) Modifying the output current in such a way that the input target value with the output signal of a determination unit that corresponds to the current line voltage level; and
e) Ausgeben eines Treiberausgangsspannungspegels durch die Treibereinrichtung, welcher den Leitungsspannungspegel vorgibt .e) outputting a driver output voltage level by the driver device which specifies the line voltage level.
In den Unteransprüchen finden sich vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des jeweiligen Gegenstandes der Erfin- düng.Advantageous further developments and improvements of the respective subject of the invention can be found in the subclaims.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung werden die Gebührenbestimmungssignale als sinusförmige Signale bereitgestellt, welche über die Datenübertragungs- pfadeinheit übertragbar sind.According to a preferred development of the present invention, the charge determination signals are provided as sinusoidal signals which can be transmitted via the data transmission path unit.
Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung werden die Gebührenbestimmungssignale mit vorgebbaren Frequenzen von der Vermittlungsstelle zu der Teilnehmerstelle übertragen. In vorteilhafter Weise werden die Frequenzen 16 kHz und 12 kHz über herkömmliche Telefonleitungen eingesetzt.According to yet another preferred development of the present invention, the charge determination signals are transmitted with predeterminable frequencies from the switching center to the subscriber station. The frequencies 16 kHz and 12 kHz are advantageously used over conventional telephone lines.
Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vor- liegenden Erfindung wird der erforderliche Treiberausgangsspannungspegel unabhängig von einer Leitungsimpedanz des Datenubertragungspfads bereitgestellt .According to yet another preferred development of the present invention, the required driver output voltage level is provided independently of a line impedance of the data transmission path.
In vorteilhafter Weise wird ein Gesamtspannungsabfall über der Anpassfiltereinheit und der mindestens einen Datenübertragungspfadeinheit bestimmt, so dass ein entsprechender Treiberausgangsspannungspegel vorgegeben werden kann.An overall voltage drop across the matching filter unit and the at least one data transmission path unit is advantageously determined, so that a corresponding driver output voltage level can be specified.
Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vor- liegenden Erfindung legen ein Rückkopplungswiderstandselement und ein Rückkopplungsblindelement in einem Rückkopplungszweig einer Verstärkereinheit der Treibereinrichtung einen fre- quenzabhängigen Verstärkungsfaktor derart fest, dass ein vorgebbarer konstanter Leitungsspannungspegel für mindestens eine Frequenz, bei welcher die Gebührenbestimmungssignale zu übertragen sind, aufrecht erhalten wird.According to yet another preferred development of the present invention, a feedback resistance element and a feedback dummy element in a feedback branch of an amplifier unit of the driver device expose a sequence-dependent gain factor such that a predeterminable constant line voltage level is maintained for at least one frequency at which the charge determination signals are to be transmitted.
Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung wird der vorgebbare Gesamtspannungsabfall zum Einstellen des Leitungsspannungspegels in Abhängigkeit von dem Treiberausgangsspannungspegel bereitgestellt.According to yet another preferred development of the present invention, the predeterminable total voltage drop for setting the line voltage level is provided as a function of the driver output voltage level.
Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung wird ein vorgebbarer Filterquerstrom bereitgestellt, der in Abhängigkeit von Längswiderstandselementen, Längsblindelementen, Querwiderstandselementen und Querblindelementen der Anpassfiltereinheit einstellbar ist.According to yet another preferred development of the present invention, a predeterminable filter cross current is provided which can be set as a function of series resistance elements, series blind elements, series resistance elements and cross blind elements of the matching filter unit.
Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung wird ein vorgebbarer Filterlängsstrom bereitgestellt, welcher zusammen mit dem Filterquerstrom den Ausgangsstrom einer modifizierten Treibereinrichtung darstellt.According to yet another preferred development of the present invention, a predefinable longitudinal filter current is provided which, together with the filter transverse current, represents the output current of a modified driver device.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Übertragung von Gebührenbestimmungssignalen weist weiterhin auf:The device according to the invention for the transmission of charge determination signals also has:
a) eine Treibereinrichtung zur Bereitstellung eines Ausgangsstroms und eines Treiberausgangsspannungspegels in Abhängigkeit von einem Treibereingangsspannungspegel, wobei ein Leitungsspannungspegel an einer Leitungsimpedanz einstellbar ist;a) a driver device for providing an output current and a driver output voltage level as a function of a driver input voltage level, a line voltage level being adjustable at a line impedance;
b) eine Stromerfassungseinheit zur Bestimmung des Ausgangsstroms, der von der Treibereinrichtung zu der Anpassfiltereinheit und zu der mindestens einen Datenübertragungspfadein- heit ausgegeben wird; c) eine Stromsignalanpasseinheit zur Anpassung eines von der Ξtro erfassungseinheit ausgegebenen Stromsignals, um ein angepasstes Stromsignal zu erhalten, so dass eine Weiterverarbeitung in einer Filtereinrichtung und in einer Regelungs- einrichtung in vorteilhafter Weise ermöglicht wird; undb) a current detection unit for determining the output current which is output by the driver device to the matching filter unit and to the at least one data transmission path unit; c) a current signal adaptation unit for adapting a current signal output by the Ξtro detection unit in order to obtain an adapted current signal, so that further processing in a filter device and in a control device is advantageously made possible; and
d) eine Anpassfiltereinheit zur Anpassung der Treibereinrichtung an mindestens eine Datenübertragungspfadeinheit.d) an adaptation filter unit for adapting the driver device to at least one data transmission path unit.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert .Embodiments of the invention are shown in the drawings and explained in more detail in the following description.
In den Zeichnungen zeigen:The drawings show:
Figur 1 ein Blockbild einer Schaltungsanordnung zur Übertragung von Gebührenbestimmungssignalen für eine herkömmliche Übertragung von Gebührenbestimmungs- signalen über herkömmliche Telefonleitungen; undFIG. 1 shows a block diagram of a circuit arrangement for the transmission of billing signals for a conventional transmission of billing signals via conventional telephone lines; and
Figur 2 ein Blockbild einer Schaltungsanordnung zur Übertragung von Gebührenbestimmungssignalen bei ADSL- Verfahren gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.FIG. 2 shows a block diagram of a circuit arrangement for transmitting charge determination signals in ADSL methods according to an exemplary embodiment of the present invention.
In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Komponenten oder Schritte.In the figures, identical reference symbols designate identical or functionally identical components or steps.
In dem in Figur 1 gezeigten Blockbild einer Schaltungsanord- nung zur Übertragung von GebührenbestimmungsSignalen sind drei wesentliche Blöcke gezeigt, d.h. eine Treibereinrichtung 201, eine Filtereinrichtung 109 und eine Regelungseinrichtung 115. Ein von der Treibereinrichtung 201 ausgegebener Ausgangsstrom 100 wird einem Datenübertragungspfad, hier darge- stellt durch ein Längswiderstandselement 124a, zugeführt, wobei an dem Ausgang der Treibereinrichtung 201 ein Treiberausgangsspannungspegel 108 bezüglich einem Masseanschluss 133 bereitgestellt wird. Der Ausgangsstrom 100 ruft einen Gesamtspannungsabfall 136a über dem Längswiderstandselement 124a hervor, so dass ein Leitungsspannungspegel 101 über einer Leitungsimpedanz 102, welche in Reihe zu dem Längswider- Standselement 124a geschaltet ist, entsprechend einem Spannungsteiler reduziert ist, d.h. der Treiberausgangsspannungspegel 108 entspricht der Summe des Gesamtspannungsabfalls 13βa und des Leitungsspannungspegels 101. Der durch die Leitungsimpedanz 102 fließende Leitungslängsstrom 135 entspricht in dem in Figur 1 gezeigten Blockbild dem Ausgangsstrom 100 der Treibereinrichtung 201.In the block diagram of a circuit arrangement for the transmission of charge determination signals shown in FIG. 1, three essential blocks are shown, ie a driver device 201, a filter device 109 and a control device 115. An output current 100 output by the driver device 201 is shown here as a data transmission path through a series resistance element 124a, wherein at the output of the driver device 201 a driver output voltage level 108 with respect to a ground connection 133 provided. The output current 100 causes a total voltage drop 136a across the series resistance element 124a, so that a line voltage level 101 over a line impedance 102 which is connected in series with the series resistance element 124a is reduced in accordance with a voltage divider, ie the driver output voltage level 108 corresponds to the sum of the total voltage drop 13βa and the line voltage level 101. In the block diagram shown in FIG. 1, the line longitudinal current 135 flowing through the line impedance 102 corresponds to the output current 100 of the driver device 201.
Nachfolgend sei die Treibereinrichtung 201 näher erläutert. Wesentlicher Bestandteil der Treibereinrichtung 201 ist eine Verstärkereinheit 104, welche beispielsweise als ein Operationsverstärker ausgebildet sein kann. Am Ausgang der Verstärkereinheit 104 ist eine Stromerfassungseinheit 103 angebracht, welche ein Stromsignal 204 liefert, das dem Ausgangsstrom 100 entspricht, so dass eine präzise Erfassung des Ausgangsstroms 100 bereitgestellt wird.The driver device 201 will be explained in more detail below. An essential component of driver device 201 is an amplifier unit 104, which can be designed, for example, as an operational amplifier. A current detection unit 103 is attached to the output of the amplifier unit 104 and supplies a current signal 204 which corresponds to the output current 100, so that a precise detection of the output current 100 is provided.
Die Stromerfassungseinheit 103 kann beispielsweise als ein Hall-Sensor ausgebildet sein. Weiterhin kann die Stromerfassungseinheit 103 durch ein Shunt-Widerstandselement bereitge- stellt sein, wobei ein Abgriff an den Anschlüssen des Shunt- Widerstandselements einen dem Ausgangsstrom proportionalen Spannungsabfall bereitstellt, welcher als ein Stromsignal 204 genutzt werden kann. Das Stromsignal 204 wird einer Stromsig- nalanpasseinheit 203 zugeführt, in welcher ein Pegel des Stromsignals anpassbar ist, um ein angepasstes StromsignalThe current detection unit 103 can be designed, for example, as a Hall sensor. Furthermore, the current detection unit 103 can be provided by a shunt resistance element, a tap at the connections of the shunt resistance element providing a voltage drop which is proportional to the output current and which can be used as a current signal 204. The current signal 204 is fed to a current signal adjustment unit 203, in which a level of the current signal can be adjusted by an adapted current signal
205 zu erhalten, welches der Filtereinrichtung 109 zugeführt wird.205 to be obtained, which is fed to the filter device 109.
Wie in dem Blockbild der Schaltungsanordnung zur Übertragung von Gebührenbestimmungssignalen dargestellt ist, kann die Verstärkereinheit 104 einen aus einem Rückkopplungswiderstandselement 105 und einem Rückkopplungsblindelement 106 bestehenden Rückkopplungszweig aufweisen, wodurch eine modifizierte Treibereinrichtung 202 erhalten wird. Die Einheiten der Filtereinrichtung 109 und der Regelungseinrichtung 115, die in Figur 2 gezeigt sind, entsprechen den in der Figur 1 gezeigten Einheiten.As shown in the block diagram of the circuit arrangement for transmitting charge determination signals, the amplifier unit 104 can comprise one of a feedback resistance element 105 and a feedback dummy element 106 existing feedback branch, whereby a modified driver device 202 is obtained. The units of the filter device 109 and the control device 115, which are shown in FIG. 2, correspond to the units shown in FIG. 1.
Es sei darauf hingewiesen, dass das Rückkopplungswiderstandselement 105 und des Rückkopplungsblindelement 106 in dem Rückkopplungszweig der Verstärkereinheit 104 in der modifi- zierten Treibereinrichtung 202 sowohl als passive Elemente (wie beispielsweise Widerstandselemente R, induktive Blindelemente L und kapazitive Blindelemente C) als auch als aktive Elemente ausgebildet sein können. Erfindungsgemäß dienen die beiden im Rückkopplungszweig angeordneten Elemente, d.h. das Rückkopplungswiderstandselement 105 und das Rückkopplungsblindelement 106 dazu, einen Einfluss eines komplexen, frequenzabhängigen Verstärkungsfaktors der Verstärkereinheit 104 zu eliminieren, um einen Einfluss von Querströmen, welche in einer Anpassfiltereinheit 123 auftreten können, zu elimi- nieren.It should be noted that the feedback resistor element 105 and the feedback dummy element 106 in the feedback branch of the amplifier unit 104 in the modified driver device 202 are designed both as passive elements (such as resistance elements R, inductive dummy elements L and capacitive dummy elements C) and as active elements could be. According to the invention, the two elements arranged in the feedback branch serve, i.e. the feedback resistance element 105 and the feedback dummy element 106 to eliminate an influence of a complex, frequency-dependent gain factor of the amplifier unit 104 in order to eliminate an influence of cross currents which can occur in an adaptation filter unit 123.
Im Weiteren werden, unter Bezugnahme auf Figur 2, die Datenübertragungspfadeinheit 122 und die Anpassfiltereinheit 123 näher erläutert. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung besteht die Anpassfiltereinheit 123 aus einem Längswiderstand, der durch ein Längswiderstandselement 124 und ein Längsblindelement 125, in dem gezeigten Fall eine Längsblindinduktivität, ausgebildet ist, wohingegen ein Querwiderstand aus einem Querwiderstandselement 126 und einem Querblindelement 127, in diesem Fall eine Querkapazität, ausgebildet ist.The data transmission path unit 122 and the adaptation filter unit 123 are explained in more detail below with reference to FIG. 2. In the exemplary embodiment of the present invention shown, the matching filter unit 123 consists of a series resistor, which is formed by a series resistor element 124 and a series dummy element 125, in the case shown a series reactive inductance, whereas a series resistor consists of a series resistance element 126 and a series dummy element 127, in this case a transverse capacitance is formed.
Der Längswiderstand ist zwischen einem Eingangsanschluss und einem Ausgangsanschluss der Anpassfiltereinheit angeordnet, während der Querwiderstand zwischen dem Eingangsanschluss und einem Masseanschluss 133 angeordnet ist. Die in der Anpassfiltereinheit auftretenden Ströme, d.h. ein Filterlängsstrom 131 und ein Filterquerstrom 132, bilden in ihrer Summe den Ausgangsstrom 100 der modifizierten Treibereinrichtung 201, während die Größen des Filterlängsstroms 131 und des Filterquerstroms 132 von den in der Anpassfiltereinheit 123 vorhan- denen Schaltungselementen 124, 125, 126 und 127 abhängen. Der Ausgangsanschluss der Anpassfiltereinheit 123 ist mit einem Eingangsanschluss der Datenübertragungspfadeinheit 122 verbunden.The series resistor is arranged between an input connection and an output connection of the matching filter unit, while the transverse resistance is arranged between the input connection and a ground connection 133. The currents occurring in the matching filter unit, ie a longitudinal filter current 131 and a cross filter current 132 form the total output current 100 of the modified driver device 201, while the sizes of the longitudinal filter current 131 and the cross filter current 132 depend on the circuit elements 124, 125, 126 and 127 present in the matching filter unit 123. The output port of the matching filter unit 123 is connected to an input port of the data transmission path unit 122.
In der Datenübertragungspfadeinheit tritt wiederum ein Querstrom, bezeichnet als ein Leitungsquerstrom 134 auf, so dass sich der durch die Anpassfiltereinheit 123 fließende Filterlängsstrom 131 in einen Leitungslängsstrom 135 derart modifiziert, dass der Filterlängsstrom 131 die Summe des Leitungs- querstroms 134 und des Leitungslängsstroms 135 bildet.A cross current, referred to as a line cross current 134, occurs again in the data transmission path unit, so that the longitudinal filter current 131 flowing through the matching filter unit 123 is modified into a longitudinal line current 135 in such a way that the longitudinal filter current 131 forms the sum of the longitudinal line current 134 and the longitudinal line current 135.
Der Leitungsquerstrom 134 fließt von dem Eingangsanschluss der Datenübertragungspfadeinheit 122 über eine Datenübertragungspfadkapazität 128 sowie über eine Parallelschaltung aus einer Datenübertragungspfadinduktivität 129 und einem Datenübertragungspfadwiderstand 130 zu dem Masseanschluss 133.The line cross current 134 flows from the input connection of the data transmission path unit 122 via a data transmission path capacitance 128 and via a parallel connection of a data transmission path inductance 129 and a data transmission path resistor 130 to the ground connection 133.
Der Leitungslängsstrom 135 fließt durch die bereits unter Bezugnahme auf Figur 1 beschriebene Leitungsimpedanz 102, wodurch ein Spannungsabfall an der Leitungsimpedanz auftritt, d.h. ein Leitungsspannungspegel 101 hervorgerufen wird, welcher zwischen einem Ausgangsanschluss der Datenübertragungspfadeinheit 122 und dem Masseanschluss 133 abgreifbar ist.The longitudinal line current 135 flows through the line impedance 102 already described with reference to FIG. 1, as a result of which a voltage drop occurs at the line impedance, i. a line voltage level 101 is produced, which can be tapped between an output connection of the data transmission path unit 122 and the ground connection 133.
Wie in Figur 2 verdeutlicht, reduziert sich der von der modifizierten Treibereinrichtung 202 bereitgestellte Treiberausgangsspannungspegel 108 um einen Gesamtspannungsabfall 136, welcher über der Serienschaltung aus der Datenübertragungspfadeinheit 122 und der Anpassfiltereinheit 123 abfällt.As illustrated in FIG. 2, the driver output voltage level 108 provided by the modified driver device 202 is reduced by a total voltage drop 136, which drops across the series connection from the data transmission path unit 122 and the matching filter unit 123.
In Abhängigkeit von den Schaltungskomponenten der Datenübertragungspfadeinheit 122 und der Anpassfiltereinheit 123 er- gibt sich als Leitungsspannungspegel 101 ein um den Gesamtspannungsabfall 136 reduzierter Treiberausgangsspannungspegel 108.Depending on the circuit components of the data transmission path unit 122 and the adaptation filter unit 123, is given as the line voltage level 101 a driver output voltage level 108 reduced by the total voltage drop 136.
Im Folgenden werden die in den Figuren 1 und 2 identisch angeordneten Blöcke 109 und 115, d.h. die Filtereinrichtung 109 und die Regelungseinrichtung 115 detaillierter beschrieben.In the following, blocks 109 and 115 which are identically arranged in FIGS. the filter device 109 and the control device 115 are described in more detail.
Es sei darauf hingewiesen, dass die in den Figuren 1 und 2 gezeigten Einrichtungen 109 bzw. 115 von der Struktur her gleich aufgebaut sind, jedoch unterschiedliche Bestimmungsverfahren zur Festlegung des Ausgangsstroms der entsprechenden Treibereinrichtungen 201 bzw. 202 einsetzen. Die Rege- lungseinrichtung 115 arbeitet als eine digitale Regelungseinrichtung, während alle übrigen Schaltungskomponenten einschließlich Filtereinheiten 110, 112 im analogen Bereich arbeiten. Es ist klar erkennbar, dass somit eine Analog- Digital-Konvertierung von Signalen, die von der Filterein- richtung 109 zu der Regelungseinrichtung 115 geführt werden, in einem Analog-Digital-Konverter 112 erforderlich ist.It should be pointed out that the devices 109 and 115 shown in FIGS. 1 and 2 have the same structure in terms of structure, but use different determination methods for determining the output current of the corresponding driver devices 201 and 202. The control device 115 works as a digital control device, while all other circuit components including filter units 110, 112 work in the analog range. It can be clearly seen that an analog-digital conversion of signals which are led from the filter device 109 to the control device 115 is therefore required in an analog-digital converter 112.
Umgekehrt ist es erforderlich, Signale, die von der Regelungseinrichtung 115 zu der Filtereinrichtung 109 geführt werden, in einem Digital-Analog-Konverter 113 vom digitalen Bereich in den analogen Bereich zu konvertieren.Conversely, it is necessary to convert signals which are fed from the control device 115 to the filter device 109 in a digital-to-analog converter 113 from the digital area to the analog area.
Das angepasste Stromsignal 205 wird über einen Eingangsanschluss der Filtereinrichtung 109 einer Vorfiltereinheit 110 zugeführt, welche als ein Anti-Aliasing-Filter dient, wobei das Ausgangssignal der Vorfiltereinheit 110 dem Analog- Digital-Konverter 111 zugeführt wird. Das digitalisierte Ausgangssignal des Analog-Digital-Konverters 111 wird einer digitalen Filtereinheit 114 und einer Bestimmungseinheit 116 zugeführt. Da Gebührenbestimmungssignale eine feste, vorgebbare Frequenz, beispielsweise 16 kHz oder 12 kHz, aufweisen, und zudem sinusförmig sind, besteht die Übertragungsfunktion der digitalen Filtereinheit 114 aus einer einzigen komplexen Zahl, welche in einer Multiplikationseinheit 121 mit einem Ausgangssignal einer Stelleinheit 120 multipliziert wird.The adapted current signal 205 is fed via an input connection of the filter device 109 to a pre-filter unit 110, which serves as an anti-aliasing filter, the output signal of the pre-filter unit 110 being fed to the analog-digital converter 111. The digitized output signal of the analog-digital converter 111 is fed to a digital filter unit 114 and a determination unit 116. Since fee determination signals have a fixed, predeterminable frequency, for example 16 kHz or 12 kHz, and are also sinusoidal, the transfer function of the digital filter unit 114 consists of a single complex number, which is multiplied in a multiplication unit 121 by an output signal of an actuating unit 120.
In der Bestimmungseinheit 116 wird eine Bestimmung einer Übertragungsfunktion des mindestens einen Datenübertragungs- pfads für die mindestens eine Frequenz, bei welcher die Gebührenbestimmungssignale von einer Vermittlungsstelle zu einer Teilnehmerstelle zu übertragen sind, bestimmt.In the determination unit 116, a determination of a transmission function of the at least one data transmission path for the at least one frequency at which the fee determination signals are to be transmitted from a switching center to a subscriber station is determined.
Das Ausgangssignal der Bestimmungseinheit 116 wird einer Sollwertvergleichseinheit 118 zugeführt, in welche ein Sollwert 117 eingegeben werden kann, so dass als Ausgangssignal der Sollwertvergleichseinheit 118 ein Steuersignal 119 bereitgestellt werden kann, welches einer zu regelnden Differenz zwischen dem vorgebbaren Sollwert 117 und dem durch die Bestimmungseinheit 116 ermittelten Ist-Signal entspricht. Das Steuersignal 119 wird der Stelleinheit 120 zugeführt, wodurch nach einer Multiplikation mit dem Ausgangssignal der digitalen Filtereinheit 114 ein Ausgangssignal der Regelungseinrichtung 115 bereitgestellt wird. Das digitale Ausgangssignal der Regelungseinrichtung 115 wird dem Digital-Analog- Konverter 113 der Filtereinrichtung 109 zugeführt, um ein dem digitalen Ausgangssignal der Regelungseinrichtung 115 proportionales analoges Signal zu erhalten, welches einer Nachfiltereinheit 112 der Filtereinrichtung 109 zugeführt wird.The output signal of the determination unit 116 is fed to a setpoint comparison unit 118, into which a setpoint 117 can be entered, so that a control signal 119 can be provided as the output signal of the setpoint comparison unit 118, which is a difference to be regulated between the predefinable setpoint 117 and that determined by the determination unit 116 determined actual signal corresponds. The control signal 119 is fed to the control unit 120, whereby an output signal of the control device 115 is provided after multiplication with the output signal of the digital filter unit 114. The digital output signal of the control device 115 is fed to the digital-to-analog converter 113 of the filter device 109 in order to obtain an analog signal which is proportional to the digital output signal of the control device 115 and which is fed to a post-filter unit 112 of the filter device 109.
Eine Filterung in der Nachfiltereinheit 112 der Filterungs- einrichtung 109 dient dazu, eine Nachfilterung von überabgetasteten Komponenten, welche außerhalb eines Übertragungsbands eines Übertragungsfrequenzbereichs liegen, herauszufil- tern. Das gefilterte Signal wird von der Filtereinrichtung 109 als ein Treibereingangsspannungspegel 107, welcher zwischen einem Ausgangsanschluss der Filtereinrichtung 109 und dem Masseanschluss 133 abgreifbar ist, von der Filtereinrichtung 109 ausgegeben und der Treibereinrichtung 201 (Figur 1) bzw. der modifizierten Treibereinrichtung (Figur 2) zugeführt .Filtering in the post-filter unit 112 of the filtering device 109 serves to filter out a post-filtering of oversampled components which lie outside a transmission band of a transmission frequency range. The filtered signal is received by the filter device 109 as a driver input voltage level 107, which is between an output connection of the filter device 109 and can be tapped from the ground connection 133, output by the filter device 109 and fed to the driver device 201 (FIG. 1) or the modified driver device (FIG. 2).
Da dieser Treibereingangsspannungspegel 107 nicht mehr, wie bei Verfahren zum Übertragen von Gebührenbestimmungssignalen auf einer Schätzung beruht, sondern auf einer Analyse eines aus der Datenübertragungspfadeinheit 122, der Anpassfilter- einheit 123 und der modifizierten Treibereinrichtung 202 bestehenden Netzwerkes, lässt sich ein Einfluss von Querströmen in der Anpassfiltereinheit 123 und der mindestens einen Datenübertragungspfadeinheit 122 eliminieren, so dass ein konstanter, vorgebbarer Leitungsspannungspegel 101 an der Leitungsimpedanz 102 aufrecht erhalten werden kann.Since this driver input voltage level 107 is no longer based on an estimate, as in methods for transmitting charge determination signals, but rather on an analysis of a network consisting of the data transmission path unit 122, the adaptation filter unit 123 and the modified driver device 202, an influence of cross currents in the Eliminate matching filter unit 123 and the at least one data transmission path unit 122, so that a constant, predeterminable line voltage level 101 can be maintained at line impedance 102.
Obwohl die vorliegende Erfindung vorstehend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Weise odifizier- bar. Although the present invention has been described above on the basis of preferred exemplary embodiments, it is not restricted to these but can be identified in a variety of ways.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Komponenten oder Schritte.In the figures, identical reference symbols designate identical or functionally identical components or steps.
100 Ausgangsstrom100 output current
101 Leitungsspannungspegel101 line voltage level
102 Leitungsimpedanz102 Line impedance
103 Stromerfassungseinheit103 current detection unit
104 Verstärkereinheit104 amplifier unit
105 Rückkopplungswiderstandselement105 feedback resistance element
106 Rückkopplungsblindelement106 feedback dummy
107 Treibereingangsspannungspegel107 driver input voltage level
108 Treiberausgangsspannungspegel108 driver output voltage level
109 Filtereinrichtung109 filter device
110 Vorfiltereinheit110 pre-filter unit
111 Analog-Digital-Konverter111 analog-to-digital converters
112 Nachfiltereinheit112 post-filter unit
113 Digital-Analog-Konverter113 digital-to-analog converter
114 Digitale Filtereinheit114 Digital filter unit
115 Regelungseinrichtung115 control device
116 Bestimmungseinheit116 determination unit
117 Sollwert117 setpoint
118 Sollwertvergleichseinheit118 setpoint comparison unit
119 Steuersignal119 control signal
120 Stelleinheit120 control unit
121 Multiplikationseinheit121 multiplication unit
122 Datenübertragungspfadeinheit122 Data transmission path unit
123 Anpassfiltereinheit123 matching filter unit
124, Längswiderstandselement 124a 125 Längsblindelement124, series resistance element 124a 125 longitudinal blind element
126 Querwiderstandselement126 transverse resistance element
127 Querblindelement127 cross-blind element
128 Datenübertragungspfadkapazität128 data transmission path capacity
129 Datenübertragungspfadinduktivität129 Data transmission path inductance
130 Datenübertragungspfadwiderstand130 data transmission path resistance
131 Filterlängsstrom131 longitudinal filter current
132 Filterquerstrom132 filter cross flow
133 Masseanschluss133 ground connection
134 Leitungsquerstrom134 line cross current
135 Leitungslängsstrom135 Line longitudinal current
136, Gesamtspannungsabfall 136a136, total voltage drop 136a
201 Treibereinrichtung201 driver device
202 Modifizierte Treibereinrichtung202 Modified driver device
203 Stromsignalanpasseinheit203 current signal matching unit
204 Stromsignal204 current signal
205 Angepasstes Stromsignal 205 Adjusted current signal

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zum Übertragen von Gebührenbestimmungssignalen über einen Datenübertragungspfad, bei dem ein Leitungsspannungspegel (101) vorgebbar ist, mit den Schritten:1. A method for transmitting charge determination signals via a data transmission path, in which a line voltage level (101) can be predetermined, with the steps:
a) Bestimmen eines Ausgangsstroms (100) , der von einer Treibereinrichtung (201) bereitgestellt wird, mittels einer Stro- merfassungseinheit (103) ;a) determining an output current (100), which is provided by a driver device (201), by means of a current detection unit (103);
b) Bestimmen einer Übertragungsfunktion des Datenubertragungspfads für mindestens eine Frequenz, bei welcher die Gebührenbestimmungssignale von einer Vermittlungsstelle zu einer Teilnehmerstelle zu übertragen sind;b) determining a transmission function of the data transmission path for at least one frequency at which the fee determination signals are to be transmitted from a switching center to a subscriber station;
c) Eingeben eines Sollwerts (117) in eine Sollwertvergleichs- einheit (118) einer Regeleinrichtung (115) , um ein Steuersignal (119) bereitzustellen;c) entering a setpoint (117) into a setpoint comparison unit (118) of a control device (115) in order to provide a control signal (119);
d) Modifizieren des Ausgangsstroms (100) derart, dass der eingegebene Sollwert (117) mit dem Ausgangssignal einer Bestimmungseinheit (116) , das dem aktuellen Leitungsspannungspegel (101) entspricht, übereinstimmt; undd) modifying the output current (100) such that the input desired value (117) matches the output signal of a determination unit (116) which corresponds to the current line voltage level (101); and
e) Ausgeben eines Treiberausgangsspannungspegels (108) durch die Treibereinrichtung (201) , wodurch der Leitungsspannungspegel (101) festgelegt wird.e) outputting a driver output voltage level (108) by the driver device (201), whereby the line voltage level (101) is determined.
2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Gebührenbestimmungssignale als sinusförmige Signale bereitgestellt werden, welche über den Datenübertragungspfad übertragbar sind. die GebührenbestimmungsSignale als sinusförmige Signale im Übertragungsfrequenzbereich des Datenubertragungspfads bereitgestellt werden.2. The method according to claim 1, characterized in that the fee determination signals are provided as sinusoidal signals which can be transmitted via the data transmission path. the charge determination signals are provided as sinusoidal signals in the transmission frequency range of the data transmission path.
3. Verfahren nach einem oder beiden der Ansprüche 1 und 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Gebührenbestimmungssignale mit vorgebbaren Frequenzen von 16 kHz und 12 kHz von der Vermittlungsstelle zu der Teilnehmerstelle übertragen werden.3. The method according to one or both of claims 1 and 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the charge determination signals are transmitted with predeterminable frequencies of 16 kHz and 12 kHz from the switching center to the subscriber station.
4. Verfahren nach einem oder mehreren der voranstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der erforderliche Treiberausgangsspannungspegel (108) unabhängig von einer Leitungsimpedanz (102) des Datenubertragungspfads bereitgestellt wird.4. The method according to one or more of the preceding claims, so that the required driver output voltage level (108) is provided independently of a line impedance (102) of the data transmission path.
5. Verfahren nach einem oder mehreren der voranstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass ein Rückkopplungswiderstandselement (105) und ein Rückkopplungsblindelement (106) in einem Rückkopplungszweig einer Verstärkereinheit (104) der Treibereinrichtung (201) einen frequenzabhängigen Verstärkungsf ktor derart festlegen, dass ein vorgebbarer konstanter Leitungsspannungspegel (101) für mindestens eine Frequenz, bei welcher die Gebührenbestimmungssignale zu übertragen sind, aufrecht erhalten wird.5. The method according to one or more of the preceding claims, characterized in that a feedback resistance element (105) and a feedback dummy element (106) in a feedback branch of an amplifier unit (104) of the driver device (201) define a frequency-dependent gain factor such that a predeterminable constant line voltage level (101) for at least one frequency at which the fee determination signals are to be transmitted is maintained.
6. Verfahren nach einem oder mehreren der voranstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass ein vorgebbarer GesamtSpannungsabfall (136) zum Einstellen des Leitungsspannungspegels (101) in Abhängigkeit von dem Treiberausgangsspannungspegel (108) bereitgestellt wird.6. The method according to one or more of the preceding claims, so that a predeterminable total voltage drop (136) for setting the line voltage level (101) is provided as a function of the driver output voltage level (108).
7. Verfahren nach einem oder mehreren der voranstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass ein vorgebbarer Filterquerstrom (132) bereitgestellt wird.7. The method according to one or more of the preceding claims, characterized in that a predeterminable filter cross flow (132) is provided.
8. Verfahren nach einem oder mehreren der voranstehenden Ansprüche , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass ein vorgebbarer Filterlängsstrom (131) bereitgestellt wird.8. The method according to one or more of the preceding claims, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that a predeterminable filter longitudinal flow (131) is provided.
9. Vorrichtung zur Übertragung von Gebührenbestimmungssignalen, mit:9. Device for transmitting fee determination signals, with:
a) einer Treibereinrichtung (201) zur Bereitstellung eines Ausgangsstroms (100) und eines Treiberausgangsspannungspegelsa) a driver device (201) for providing an output current (100) and a driver output voltage level
(108) in Abhängigkeit von einem Treibereingangsspannungspegel (107) , wobei ein Leitungsspannungspegel (101) an einer Leitungsimpedanz (102) einstellbar ist;(108) as a function of a driver input voltage level (107), a line voltage level (101) being adjustable at a line impedance (102);
b) einer Stromerfassungseinheit (103) zur Bestimmung des AusgangsStroms (100) , der von der Treibereinrichtung (201) ausgegeben wird;b) a current detection unit (103) for determining the output current (100) which is output by the driver device (201);
c) einer Stromsignalanpasseinheit (203) zur Anpassung eines von der Stromerfassungseinheit (103) ausgegebenen Stromsignals (204) zur Weiterverarbeitung in einer Filtereinrichtungc) a current signal adaptation unit (203) for adapting a current signal (204) output by the current detection unit (103) for further processing in a filter device
(109) und in einer Regelungseinrichtung (115) ; und(109) and in a control device (115); and
d) einer Anpassfiltereinheit (123) zur Anpassung der Treiber- einrichtung (201) an eine Datenübertragungspfadeinheit (122) .d) an adaptation filter unit (123) for adapting the driver device (201) to a data transmission path unit (122).
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Treibereinrichtung (201) eine Verstärkereinheit (104) aufweist. 10. The device according to claim 9, characterized in that the driver device (201) has an amplifier unit (104).
11. Vorrichtung nach einem oder beiden der Ansprüche 9 und 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Treibereinrichtung (201) eine mit einem Rückkopp- lungswiderstandselement (105) und einem Rückkopplungsblindelement (106) in einem Rückkopplungszweig versehen Verstärkereinheit (104) aufweist, um eine modifizierte Treibereinrichtung (202) bereitzustellen.11. The device according to one or both of claims 9 and 10, characterized in that the driver device (201) has an amplifier unit (104) provided with a feedback resistance element (105) and a feedback dummy element (106) in a feedback branch, around a modified driver device (202).
12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Rückkopplungswiderstandselement (105) und das Rückkopplungsblindelement (106) in dem Rückkopplungszweig der Verstärkereinheit (104) als passive Elemente (R, L, C) ausgebildet sind.12. The device according to one or more of claims 9 to 11, so that the feedback resistance element (105) and the feedback dummy element (106) in the feedback branch of the amplifier unit (104) are designed as passive elements (R, L, C).
13. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Rückkopplungswiderstandselement (105) und das Rückkopplungsblindelement (106) in dem Rückkopplungszweig der Verstärkereinheit (104) als aktive Elemente ausgebildet sind.13. The device according to one or more of claims 9 to 12, that the feedback resistor element (105) and the feedback dummy element (106) are formed as active elements in the feedback branch of the amplifier unit (104).
14. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Stromerfassungseinheit (103) als ein Hall-Sensor ausgebildet ist.14. The apparatus as claimed in one or more of claims 9 to 13, that the current detection unit (103) is designed as a Hall sensor.
15. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis15. The device according to one or more of claims 9 to
14, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Stromerfassungseinheit (103) als ein Shunt- Widerstandselement mit einem Abgriff für einen dem Ausgangsstrom (100) proportionalen Spannungsabf ll ausgebildet ist. 14, characterized in that the current detection unit (103) is designed as a shunt resistance element with a tap for a voltage drop ll proportional to the output current (100).
16. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 15, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Stromsignalanpasseinheit (203) als ein Spannungstei- 1er ausgebildet ist. 16. The device as claimed in one or more of claims 9 to 15, that the current signal adaptation unit (203) is designed as a voltage divider.
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